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中南林业科技大学学报

中南林业科技大学学报

2026年04期

《中南林业科技大学学报》是我国林业类重要的专业性学术核心期刊之一，是广大林业科技工作者展示科技成果、交流学术观点的学术园地之一。

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林学 | 融合图像特征的3种机器学习算法估算马尾松针叶床层载量

林学 | 融合图像特征的3种机器学习算法估算马尾松针叶床层载量

摘要：【目的】结合人工智能与图像识别技术，构建基于图像特征的机器学习预测模型，以实现针叶林地表可燃物载量的快速、客观且精准估测，为森林火灾的精细化预防与预报提供数据支撑。【方法】以贵州省典型马尾松林针叶为对象，通过设置标准地和随机样方，调查针叶床层载量实际变化范围。室内构建 30cm×30cm 不同载量的针叶床层，各载量重复拍摄3次，共得到150张垂直图像。利用OpenCV-Python提取图像特征，经Z-score标准化和主成分分析筛选，选择3种机器学习算法构建针叶床层载量预测模型，并评估模型性能。【结果】1）野外实测得到针叶床层载量为 3.9～16.5t/hm² ，在提取到的不同载量床层图像的形状特征中，周长的最大值为600 223.95，而边缘特征中边缘密度最小，为4.11；2）8个图像特征值均存在严重多重共线性（ VIF>10) ；3）运用主成分分析方法，提取前3个主成分得分作为新的自变量，分别为PC1、PC2和PC3，载量与PC1、PC2、PC3均呈现极显著线性关联，结果具有统计学意义，可用于构建模型；4）用训练集构建机器学习预测模型，并用测试集进行检验，得到K-近邻（KNN）模型的预测效果最优（MRE为 18.64% ，MAE为2.29t/hm² ，RMSE为 3.31t/hm² ， R² 为0.79，JSD值为0.005），预测值与真实值分布高度相似；随机森林回归（RFR）模型次之（MRE为 39.03% ， R² 为0.57）；多元线性回归（MLR）模型的预测效果最差。【结论】基于图像特征构建的机器学习模型用于估测针叶床层载量具有可行性，该模型克服了传统测量方法耗时长、主观性强以及精度较低等弊端，能快速且客观地估测载量，为森林地表可燃物载量研究提供了全新思路，对于森林火灾的预报及科学管理具有重要意义。
林学 | 林下套种闽楠植株构型和生物量分配对林窗大小的响应

林学 | 林下套种闽楠植株构型和生物量分配对林窗大小的响应

摘要：【目的】研究林窗大小对闽楠幼树植株构型和生物量分配的影响，为林下套种闽楠经营管理和林分结构优化提供理论依据。【方法】设置 4m×15m （F1）、 8m×15m （F2）、 12m×15m （F3）3个林窗处理和不间伐 8m×15m （CK），以不同林窗处理下套种闽楠5a后的幼树为对象，通过测定分析植株生长、侧枝和根系的空间分布和生物量分配状况，探讨闽楠幼树树冠结构和生物量分配对林窗大小的表型响应。【结果】1）不同林窗处理均能显著促进闽楠幼树的树高和地径生长，且F2显著增加了冠幅。林窗大小和冠层（土层）位置对闽楠二级侧枝长和根尖数等少量表型性状指标存在显著交互作用，而单因素林窗或冠层（土层）对一级侧枝长等大量表型性状存在显著影响。2）与CK相比，F1和F2与树冠上层少量枝系构型指标存在显著相关性，F3显著增加上层树冠一级侧枝长、基径、分枝数和二级侧枝长、基径、分枝数。闽楠根尖数、根长度、根表面积和根体积在不同土层深度随着林窗面积的增加总体呈现先升高后降低的变化趋势，F2处理效果最佳。不同林窗处理仅对树冠上层枝、叶生物量表现出显著差异，其中F3表现最优。3）同一林窗处理下，CK、F1和F2树冠下层枝长和分枝角显著大于上层，而F3下层分枝数显著少于上层，CK和F1下层枝、叶生物量显著大于上层。【结论】林窗处理均可有效促进闽楠幼树植株生长和上层树冠的枝系生长，其中F2显著促进树高、地径和冠幅，显著增加上层树冠一级二级侧枝长、二级侧枝基径和下层树冠二级侧枝分枝数，显著提升表层土壤根尖数和根长度，且树冠下层枝长和分枝角显著大于上层，对林分空间资源的利用更充分，树冠层次更丰富；F3显著促进树高和地径生长，显著增加上层树冠一级二级侧枝长、基径、分枝数，显著促进上层树冠枝、叶生物量生长，且树冠上层分枝数显著多于下层，更偏向利用树冠上层的光照资源，树冠层次较单一。
林学 | 单木竞争与空间结构对杉木胸径生长的影响

林学 | 单木竞争与空间结构对杉木胸径生长的影响

摘要：【目的】明确单木竞争和空间结构对杉木胸径生长的影响，为杉木林分的精细化管理和可持续发展提供理论依据与实践指导。【方法】以开化县22块杉木固定样地为对象，基于2014—2019年森林资源清查数据，对胸径生长指标（胸径生长量、胸径平方生长量及其对数转换形式）、10个竞争指数（7个与距离无关，3个与距离有关）和4个空间结构指标（胸径大小比数、胸径大小分化度、混交度和角尺度）进行分析。通过最优子集回归筛选变量，利用Pearson相关分析探究各因素与胸径生长指标的相关性，并剔除共线性严重的自变量，采用线性混合效应模型和方差分解法定量分析各因素对胸径生长的相对贡献。【结果】通过最优子集回归筛选出影响各胸径生长指标的主要因素，空间结构、竞争指数（C2、C5、C6、C17）同时影响多个指标，期初胸径 (D₁) （2号及竞争指数（ C15 ）也有重要作用。Pearson相关分析结果表明， D₁ 与部分胸径生长指标呈极显著相关，胸径大小比数（ ?U_p) 与各胸径生长指标呈极显著负相关，与竞争能力有关的竞争指数与胸径生长指标呈极显著正相关，多数与竞争压力有关的竞争指数与胸径生长指标呈极显著负相关。混合效应模型拟合效果优于线性回归模型，样地间生境因子差异对胸径生长影响显著；不同胸径生长指标的相对驱动因子不同，多以竞争指数影响居首位，D₁ 次之， U_p 相对较小。混合效应模型的交互项分析结果表明，竞争与空间结构具有协同作用，在具有较大胸径差异（ U_p 较高）的林分中， C6×U_p 7 C2×U_p 和 C5×U_p 均对胸径生长具有显著正向影响，而 C17×U_p 的交互效应显著为负。这表明空间结构异质性增强了目标树竞争能力指数对生长的促进作用，同时削弱了部分竞争压力指数（如Alemdag指数）的抑制作用。【结论】杉木胸径生长受林木期初胸径、竞争指数和空间结构指标的综合影响，其中竞争因素最为关键，这种多因素的复杂作用机制为杉木林分的精细化管理和可持续经营提供了理论依据。
林学 | 太行山脉北麓不同坡位环境下的白桦林风环境分析

林学 | 太行山脉北麓不同坡位环境下的白桦林风环境分析

摘要：【目的】探明复杂山地环境下林分风环境特征及附近风向流场变化规律，为森林火灾防控提供理论支撑。【方法】以河北省保定市涞源县白石山主峰北坡白桦林为对象，通过野外调查和风环境模拟，对白石山主峰白桦林风环境进行深入分析，构建各坡位白桦林多孔介质模型，初步建立白石山主峰山地模型，为探明白桦林风环境特征及防火效能的内在机理奠定基础。【结果】1）风速流场在各坡位环境下均在林分迎风面形成了明显的波动变化区，随着初始风速的增加，上坡位低风速区逐步向东移动，中坡位和下坡位低风速区范围相对较小。2）风向流场在各坡位林分附近变化规律不同，上边界层气流较平稳；过渡层受林分风障效应影响显著，气流扰动加剧并产生不规则波动，林分上空的无规则气体扰动较非林分区明显减弱；下边界层因树干疏透度高，风障效应不明显，气流方向变动频繁。3）林分附近的气流扰动会改变局部气流方向，从而影响火势发展方向；同时，地形和林分结构可对局部风速产生加速作用，改变火势蔓延速度。风环境模拟分析结果表明，上坡位林分区域的防火难度显著高于其他坡位。【结论】各样地林分对气流风速均有衰减作用，但在不同初始风速条件下，风速流场与风向流场的变化特征存在差异。坡位环境与初始风速共同作用对火行为产生影响，增加了防火难度。
林学 | 无患子“媛华”品种细根性状、土壤养分和果实产量对氮磷钾肥的响应

林学 | 无患子“媛华”品种细根性状、土壤养分和果实产量对氮磷钾肥的响应

摘要：【目的】揭示不同氮磷钾施肥处理对无患子‘媛华’细根性状、土壤养分以及果实产量的影响，探讨氮磷钾配比与无患子细根性状、土壤养分和果实产量之间的关系，为构建无患子新品种精准施肥管理体系提供科学依据。【方法】以无患子‘媛华’新品种人工林为对象，采用“3414”施肥试验设计，测定细根性状、土壤养分以及果实产量等指标，探讨其对不同氮磷钾施肥配比的响应特征。【结果】细根空间分布呈现表层聚集特征，主要分布在土壤表层（ 0～20cm) ，随土层加深，细根生物量、根长密度、平均直径均表现为递减规律。在 0～20cm 土层中，与对照相比，各施肥处理下无患子的细根生物量、根长密度、比根长、平均直径均显著增加；除 pH 值外，各施肥处理下土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、碱解氮含量均高于对照。不同施肥处理对无患子果实产量的影响存在显著差异，在 N₂P₂K₂ 处理中果实产量达到最高值，较对照组提高258.67% 。RDA分析结果表明，土壤有效磷含量是影响细根性状的主要因素。相关性分析结果表明，无患子的细根生物量、根长密度与土壤有机碳、有效氮、有效磷含量呈显著正相关；土壤全磷、有效磷含量与细根平均直径呈正相关，与比根长呈负相关；土壤pH值与细根生物量呈显著负相关，与比根长、直径呈负相关。结构方程模型分析结果表明，土壤养分含量是影响无患子产量的主要直接驱动因子，细根性状与果实产量相关性不显著。【结论】无患子‘媛华’的最佳施肥配比为氮 600kg/hm2 、磷 500kg/hm2 、钾 400kg/hm2 。合理采用氮磷钾配方施肥能提高土壤养分含量，改善细根性状发育，提高无患子果实产量。
林学 | 不同海拔甜櫧叶片性状及其与土壤化学因子的关系

林学 | 不同海拔甜櫧叶片性状及其与土壤化学因子的关系

摘要：【目的】阐明甜楮叶片性状对不同海拔梯度的适应机制，为甜储的生态保护和合理开发利用提供理论依据。【方法】以湖南南山公园原生甜赭为对象，探讨其叶片形态、生理生化性状沿海拔梯度（500、750、950、1170m. 的变化规律及其与土壤化学因子的关系。【结果】随着海拔的升高，甜楮的叶长、叶宽、叶面积、叶干质量、相对含水量、叶绿素含量均呈现下降趋势，而叶厚、电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量及POD活性、SOD活性则表现为上升的趋势。在低海拔区域（ 500～750m ），甜褚叶片的叶面积最大，叶厚、丙二醛含量、脯氨酸含量和抗氧化酶活性等指标最低，且差异不显著。土壤全磷含量与pH值随着海拔的升高而下降，土壤全氮、碱解氮、全钾含量却表现出相反的变化趋势。冗余结果显示，影响甜赭叶片形态和生理生化性状变异的主要土壤化学因子为速效钾、pH值、全钾和全氮。叶片生理生化性状比形态表现出更高的整体可塑性，其中丙二醛含量、电导率、叶绿素含量及叶厚等指标的可塑性最高。【结论】低海拔区域（ 500～750m) 是甜储最适宜的生长范围，叶绿素含量、渗透物质含量和抗氧化酶活性等生理生化性状可塑性更高，对于其适应更高海拔环境发挥了重要作用。
林学 | 人工杉木林分平均木与优势木林木高径比特征

林学 | 人工杉木林分平均木与优势木林木高径比特征

摘要：【目的】揭示人工杉木林分平均木与优势木林木高径比特征及其与竞争压力的关系，为拓展林木高径比在森林经营中的应用提供科学依据。【方法】选用福建省建瓯市、尤溪县和武平县98块不同年龄阶段、初植密度和立地指数的人工杉木同龄纯林详测样地调查数据及其平均木与优势木树干解析数据，采用Wilcoxon 符号秩检验方法分析不同年龄阶段、初植密度和立地指数条件下，林分平均木与优势木林木高径比的差异；采用Kruskal-Walls检验分析单一林分因子（年龄阶段、初植密度、立地指数)变化时，林木高径比、胸径和树高的差异。【结果】样地平均木与优势木林木高径比的差值（平均木减去优势木）均大于0，差值的最大值、最小值和平均值依次为41.9、1.0和13.1，样地平均木与优势木林木高径比的成对比较呈极显著差异；不同年龄阶段、初植密度和立地指数条件下，详测样地平均木与优势木林木高径比的成对比较均呈极显著差异；当单一林分因子变化时，样地平均木和优势木林木高径比均无显著差异，胸径均存在显著或极显著差异；当年龄阶段或立地指数变化时，样地平均木和优势木树高均存在显著或极显著差异。【结论】人工杉木林分平均木与优势木林木高径比存在极显著差异，且平均木林木高径比大于优势木。样地平均木与优势木林木高径比受年龄阶段、初植密度和立地指数的影响较小，胸径受年龄阶段、初植密度和立地指数的影响较大，树高受年龄阶段和立地指数的影响较大。林木高径比可作为表征人工杉木同龄纯林林木竞争压力的指标，且不受年龄、初植密度和立地指数等林分因子的影响。
林学 | 美国火炬松第三轮育种引进家系遗传评价及早期选择

林学 | 美国火炬松第三轮育种引进家系遗传评价及早期选择

摘要：【目的】比较不同批次引种火炬松家系的生长状况，对新引种的40个火炬松家系的生长进行综合评估，筛选出早期生长优良的家系。【方法】以2017年引进、2018年造林的40个家系为对象，在广东英德和乐昌进行造林。调查3年生和5年生火炬松树高、胸径和保存率等性状；并对比1996年引进、1997年造林的3片家系试验林的引种效果进行评估。应用R和ASReml软件对2地点树高、胸径和单株材积进行方差分析，计算育种值，选择早期生长优良的家系。【结果】1）本次引种的火炬松各性状在家系间存在极显著差异，英德试验林的平均树高为 5.95m ，平均胸径为 14.00cm ，平均单株材积为 0.0449m³ ；乐昌试验林的平均树高为 6.09m ，平均胸径为9.94cm ，平均单株材积为 0.0242m³ ，均高于1997年营造的试验林。2）单株材积育种值结果表明，英德试点的4个火炬松家系AGCLB-37、AGCLB-38、AGCLB-29、AGM-025为早期生长优良的家系，平均树高为 6.15m ，平均胸径为 15.53cm ，平均单株材积为 0.0569m³ ，均高于CK2；乐昌试点的4个火炬松家系AGM-225、AGM-005、AG-674、AG-373为早期生长优良的家系，平均树高为 6.38m ，平均胸径为 10.47cm ，平均单株材积为0.0276m³ ，均高于CK2。【结论】英德、乐昌试验林火炬松生长优良，本次引种家系生长表现优于1997年引种家系。英德、乐昌试点分别筛选出4个优良家系，其单株材积遗传增益分别为 26.73% 和 14.05% 。后续可在此基础上关注优良单株的选择，入选的优良单株可用于充实第二代育种群体和构建第三代育种群体，为火炬松遗传改良补充优秀的基因资源。
林学 | 激素浸种对黄连木早期生长及幼苗抗旱性的影响

林学 | 激素浸种对黄连木早期生长及幼苗抗旱性的影响

摘要：【目的】聚焦激素浸种对黄连木种子出苗及其幼苗抗旱性的影响，为黄连木种业发展与高质量栽培提供理论依据。【方法】对黄连木种子进行不同激素浸种处理，通过出苗率及形态观测探究激素对黄连木早期生长的影响，再对幼苗设置对照（W1）、轻度干旱胁迫（W2）、重度干旱胁迫（W3）3个处理，各处理土壤相对含水量分别为 60%～70% ， 40%～50% 1 20%～30% ，探究干旱胁迫下不同激素浸种处理对黄连木幼苗的形态及生理指标的影响，并结合旱害指数、主成分分析及隶属函数分析综合评价其抗旱性。【结果】1）3种激素均能显著提高黄连木种子的出苗率，其中赤霉素（ GA₃ ）的效果最好，还可以促进黄连木幼苗苗高与地径的生长；2）随着干旱胁迫程度加重，黄连木幼苗的苗高、地径及根系生长受到抑制，不同激素浸种对干旱胁迫的响应不同；3)随着胁迫加剧，黄连木幼苗叶片相对含水量降低，相对电导率与脯氨酸含量均升高，丙二醛含量呈先升后降趋势；不同激素浸种处理下，幼苗叶绿体色素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶活性对干旱胁迫的响应存在差异；4）不同激素浸种处理的黄连木幼苗抗旱性由大到小为吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）、清水、赤霉素。【结论】 500mg/L IBA、 GA₃ 、NAA浸种处理均能显著提高黄连木种子的出苗率，其中 GA₃ 促进黄连木幼苗的生长，IBA提高黄连木幼苗的抗旱性。
林学 | 珍贵树种白木香对生物和化学刺激的理化响应

林学 | 珍贵树种白木香对生物和化学刺激的理化响应

摘要：【目的】探究白木香对真菌分别与生长调节剂、无机盐复配刺激的生理响应机制，为促进白木香结香提供理论基础。【方法】以8年生白木香树为对象，将叶点霉属真菌Phylostictafallopiae分别与3种生长调节剂（乙烯利、6-苄氨基嘌呤、水杨酸钠）和4种无机盐（ CaCl₂ 、NaCl、 FeSO₄. 、 FeCl₃ ）复配后注射至白木香树体，分析其木质部超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、总酚含量、丙二醛含量、淀粉含量、可溶性糖含量以及木质部变色长度。【结果】所有处理均增强了白木香木质部的防御反应，CJ3和CW4处理的防御反应强度在同类试验中最高；所有处理均有效诱导沉香生成，CJ4与CW4处理木质部变色长度为同类试验中最长，分别为95、 150mm 。白木香木质部防御反应强度与木质部变色长度呈显著正相关。理论上，白木香木质部防御反应最强诱导组合分别为：叶点霉属真菌 +0.1% 乙烯利 +0.0251%6- 苄氨基嘌呤 +0.2% 水杨酸钠；叶点霉属真菌 + 0.1%CaCl₂+0.1%NaCl+1.4966%FeSO₄+0.05002%FeCl₃? 。【结论】真菌分别与生长调节剂、无机盐复配均能有效促进白木香产生胁迫效应，提升结香效率。
生态学 | 森林覆盖变化对广东省韶关市和肇庆市水-热－碳的时空影响及其交互作用

生态学 | 森林覆盖变化对广东省韶关市和肇庆市水-热－碳的时空影响及其交互作用

摘要：【目的】通过建立统一的评估框架，综合多源遥感数据与卫星观测方法，评估森林覆盖变化对水－热-碳的影响与相互作用。【方法】利用中国土地覆盖数据集、InVEST模型以及地表温度、气温和降水数据，运用移动窗口搜索策略与时空变化分析方法，评价广东省韶关市和肇庆市2000—2020年森林覆盖变化对水－热-碳的时空影响，并基于Pearson相关系数和线性回归方法，分析森林变化的水－热-碳效应及其相互作用。【结果】韶关市和肇庆市造林使两地地表温度分别降低（ -1.14±0.25 ）、 (-1.29±0.20 ） ^°C ，而毁林使两市地表温度分别升高 (1.63±0.13) ！、 (1.24±0.43 ）℃。纬度高的韶关市降温较弱，增暖较强。造林与毁林使韶关市和肇庆市降水量均呈增加态势，碳储量分别呈增加和减少态势。其中肇庆市造林逆转了毁林减少碳储存的局面，而韶关市毁林则改变了造林增加碳储存的局面。在毁林地区，气温和降水变化呈显著负相关。【结论】森林变化的水－热－碳机制具有普遍性，但也存在不确定性。通过合理的森林经营，可以增加森林碳汇，应对气候变化，从而促进城市可持续发展。
生态学 | 黑果腺肋花楸果实品质对榆林沙区气候因子的响应

生态学 | 黑果腺肋花楸果实品质对榆林沙区气候因子的响应

摘要：【目的】探究黑果腺肋花楸Aroniamelanocarpa果实品质在榆林沙区特殊气候条件下的生态适应性，为其在该地区的推广栽培提供理论基础。【方法】以榆林沙区黑果腺肋花楸为对象，采用相关性分析和多元逐步回归分析探究其果实品质对榆林特殊气候条件的生理生化指标响应。【结果】1）2018—2024年榆林沙区气候呈现“增温、增湿、强风”协同变化格局，同时，2022—2024年黑果腺肋花楸果实品质总体呈优化趋势。2）相关性分析表明，年平均气温、年降水量、平均风速及温和度对黑果腺肋花楸果实外观与内在品质存在正向影响，而寒冷指数、年较差则主要表现为负向影响。3）多元逐步回归分析结果表明，平均风速、年较差、生长期月降水量等气候因子对果实外观品质影响显著（ R²?0.648 ），其中平均风速为核心正向驱动因子，内在品质则由平均风速和寒冷指数主导，模型决定系数达 0.598～0.964 。【结论】榆林沙区2018—2024年的气候变化通过协同效应显著优化了黑果腺肋花楸果实品质，其中平均风速和寒冷指数分别为正向与负向主导因子。结果表明黑果腺肋花楸具备良好的区域生态适应性，适合在榆林风沙区推广栽培。
生态学 | 不同种源观光木苗期表型变异及其与地理－气候因子的相关性

生态学 | 不同种源观光木苗期表型变异及其与地理－气候因子的相关性

摘要：【目的】探究不同种源观光木苗期表型性状变异及其与地理-气候因子的相关性，为观光木的良种选育和苗木高效栽培提供科学依据。【方法】以广西6个地理种源（德保、那坡、扶绥、金秀、靖西、阳朔）的1年生观光木实生苗为对象，分析其生长、叶片功能和光合特征与其地理环境之间的关系，并进行综合评价。【结果】1）观光木属于全期生长型，苗高生长呈现明显的“慢一快—慢”的“S”形生长规律，1—3月和11一12月生长缓慢，4—10月生长迅速；地径生长规律与苗高不同，1—9月生长较快，10—12生长较慢，地径生长高峰和苗高生长高峰交错进行；靖西和德保种源的苗高和地径显著高于其他种源；2）靖西种源叶面积、气孔密度、海绵组织和净光合速率等指标显著大于其他种源（），而气孔长、气孔宽、气孔导度和胞间 CO₂ 浓度显著小于其他种源（ P<0.05, ）；3）6个种源观光木的19个性状变异系数为 10.94%～60.20% ，苗高等5个性状变异系数大于 40% ；4）种源地的地理因子（经纬度）是影响生长性状的关键因素，地理因子、年平均降水量和相对湿度是影响叶片性状的关键因素，纬度和相对湿度是影响光合特征的关键因素；聚类分析将6个种源划分为3类，第1类为德保和靖西，第2类为那坡、金秀和扶绥，第3类为阳朔；隶属函数综合分析结果表明，靖西种源生长和光合能力表现最佳。【结论】不同种源观光木苗期表型性状变异丰富，观光木的变异受环境因子的显著影响，观光木通过调整叶片表型的变异对环境做出响应，低纬度、年平均气温高的种源生长表现优异。
生态学 | 干旱对不同年龄毛竹光合作用日变化及环境因子的影响

生态学 | 干旱对不同年龄毛竹光合作用日变化及环境因子的影响

中图分类号：S718.5 文献标志码：A 文章编号：1673-923X（2026）04-0130-09 摘要：【目的】研究干旱对不同年龄毛竹孕笋期气体交换参数日变化，分析其与环境因子的相关性，阐明孕笋发育阶段毛竹光合作用日变化对干旱的响应，为气候变化下毛竹生长的水分管理和可持续经营提供参考依据。【方法】以野外毛竹林为对象，采用“顶棚法”模拟截雨干旱处理，以1年生、3年生及5年生的毛竹为试验对象，
生物学 | 雪岭云杉响应畸形金锈菌侵染的转录组学分析

生物学 | 雪岭云杉响应畸形金锈菌侵染的转录组学分析

摘要：【目的】开展雪岭云杉响应畸形金锈菌侵染的转录组学分析，为探究其致病分子机制奠定基础。【方法】以雪岭云杉当年生感病和健康嫩梢为材料，应用RNA-Seq测序技术，挖掘雪岭云杉响应锈病侵染的关键基因，初步探究雪岭云杉－锈病互作过程中关键基因表达、信号通路及代谢途径。【结果】1）转录组测序共检测到3461个差异表达基因（Diffrentially expressed genes，DEGs），其中1658个DEGs上调表达，1803 个DEGs下调表达；2）GO富集分析发现，DEGs主要富集在转移酶活性、转移糖基团、血红素结合、四吡咯结合、ADP结合、辅酶结合、铁离子结合、UDP-糖基转移酶活性、氧化还原酶活性等通路；3）KEGG分析发现，DEGs共注释到124条KEGG通路，代谢途径类目最多，差异基因显著富集在苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成、谷胱甘肽代谢、亚油酸代谢、肌醇磷酸代谢途径中；4）萜类合成酶相关基因LOC131073238、TPS-1,8cin、TPS-Lin-2、PT5（novel.5099）、PT5（novel.5096）下调表达，LOC131042632、ag5上调表达，差异基因LOC131042632、LOC131073238、TPS-1,8cin富集在二萜类生物合成通路；5）苯丙烷生物合成途径中，差异基因CYP71AU50、PER12、PER53、PER65、4CL、UGT84A2、CCL7下调表达，36个差异基因上调表达。【结论】雪岭云杉可能通过萜类生物合成通路和苯丙烷生物合成通路中关键酶活性的变化响应畸形金锈菌的侵染。
生物学 | 青钱柳HSF基因家族鉴定及盐胁迫下表达分析

生物学 | 青钱柳HSF基因家族鉴定及盐胁迫下表达分析

摘要：【目的】探究青钱柳HSF转录因子在盐胁迫下的调节机制，为青钱柳抗逆品质的提升提供基因靶点参考。【方法】基于青钱柳基因组数据，对HSF基因家族进行成员鉴定，并对其理化性质、基因结构和系统进化等进行全面分析。设置4种盐浓度梯度，通过转录组学分析探讨青钱柳HSF家族成员响应盐胁迫的表达模式。【结果】从青钱柳基因组中共鉴定出30个HSF基因家族成员，分布在14条染色体上。其编码蛋白长度为，蛋白分子质量为 21.6～68.1kDa ，亲水系数为 -0.936～-0.424 ，亚细胞定位显示分布于细胞核中。启动子顺式作用元件分析发现，HSF家族成员中包含赤霉素响应元件、生长素响应元件和类黄酮生物合成基因调控等13种响应元件。转录组分析结果表明，大部分 CpHSF 基因在盐胁迫下表达量上调，其中CpHSF5、CpHSF6、CpHSF11和CpHSF12等13个基因表达量在盐处理30d时较15d时更高，而CpHSF11和CpHSF28基因在盐胁迫下表达量下调。此外，蛋白互作网络分析发现，CpHSF22、CpHSF28和CpHSF30等多个蛋白分别与SPH18、HSBP、HSP22和CLPB1存在互作关系。【结论】大部分 CpHSF 基因参与青钱柳盐胁迫响应过程，并发挥正向调控作用，而 CpHSFII 和CpHSF28基因在盐胁迫响应中起负调控作用。
生物学 | 红松胚性愈伤组织悬浮培养途径体胚发生体系优化

生物学 | 红松胚性愈伤组织悬浮培养途径体胚发生体系优化

摘要：【目的】优化红松胚性愈伤组织悬浮培养体系，提高红松胚性愈伤增殖效率及体胚发生效率。【方法】以红松胚性愈伤组织为材料，通过优化初始接种量、植物生长调节剂的种类与浓度、碳源类型及添加量和培养周期等参数，确定悬浮培养最佳条件，同时调整体胚成熟模式和ABA处理浓度以优化培养方式，从而建立基于悬浮培养途径的红松体胚发生优化方案。【结果】1）综合3个无性系的测试结果，胚性愈伤组织初始接种量均以 5～10g/L 为最优；2）生长素以 0.5mg/L2,4-D 处理效果为最好，其胚性愈伤组织的沉降细胞体积（Sedimentcellvolume，SCV）、鲜质量（Fresh weight，FW）和干质量（Dry weight，DW）均达到最高水平，增长率分别为 106.89% 1 531.98% 和 526.34% ；3）细胞分裂素以 0.1mg/L 6-BA处理为最佳，其SCV、FW和DW均显著高于其他处理，增长率分别为 106.45% 、 562.16% 和 567.92% ；4）蔗糖浓度为 40g/L 时，SCV小但细胞质量大；5）培养20d可获得最大愈伤组织增殖量，其SCV、FW和DW分别增长 958.67% ， 605.67% 和575.45% ；6）在悬浮培养过程中，添加ABA进行预处理对体胚发生具有明显的抑制作用，体胚产量随ABA浓度升高显著降低；将悬浮培养 20d 的胚性愈伤组织经14d过渡培养再转移至成熟培养基进行体胚诱导，可显著提高体胚产量，平均达到274个 /g 。【结论】优化方案为在mLV液体培养基中添加 0.5mg/L2,4-D 、 0.1mg/L 6-BA和 40g/L 蔗糖，初始接种量为 5～10g/L ，暗培养 20d ，过渡培养14d再转移至成熟培养基进行体胚诱导。
生物学 | 江西10个主栽油茶品种的开花及授粉生物学特性

生物学 | 江西10个主栽油茶品种的开花及授粉生物学特性

摘要：【目的】连续2年对江西10个主栽油茶品种的开花生物学和授粉生物学特性进行研究，为油茶良种选育和授粉树配置提供更精准的参考依据。【方法】选取‘长林4’‘长林40’‘长林53’‘长林18’‘长林3’‘赣石83-4’‘赣无2’‘赣兴48’‘赣无1’‘赣石84-8’10个品种为试验材料，调查其开花物候期、花器特征，研究花粉特性、柱头可授性以及花粉在柱头上的萌发情况等。【结果】多数品种的花期长短与当年气候相关，高温情况下花期推迟，盛花期占总花期的比例提升，部分品种总花期存在明显的年际波动，但‘长林 53”花期在2年间较稳定，初花时间和花期长短较一致；除‘赣兴48’柱头外露外，其他品种柱头均埋藏在雄蕊群内，其中‘长林53’的雌雄蕊高度差最大；10个品种均属于异交型繁育系统，以异花授粉为主；‘赣无1’单花花粉量显著高于其他品种；‘长林4’受气候影响较大，易出现花药败育现象，花粉萌发率大幅降低；‘长林53’和‘赣无2’柱头可授强度相对较高，可授时间相对较长；花粉管的萌发生长与杂交母本有关，‘赣无2作母本时均能保持较高的花粉萌发率，而‘长林40’作母本时大多数杂交组合的花粉管不能生长到花柱基部。【结论】综合开花稳定性、盛花期相遇时长、花器特性、花粉质量、柱头亲和性等指标，‘长林53’的最佳授粉品种为‘长林3’，其次为‘长林40’；‘赣无2’的最佳授粉品种为‘赣无1’，其次为‘赣石84-8’；‘赣兴48’的最佳授粉品种为‘赣无1’，其次为‘赣石84-8’‘赣石83-4’；在自交组合中，‘长林 53′ 与‘赣兴48’花粉在柱头上萌发率较高，在不利于授粉的天气可提供坐果保障。
林业工程 | 定制家具用户群智协同设计策略技术路径研究

林业工程 | 定制家具用户群智协同设计策略技术路径研究

摘要：【目的】构建基于群体智能理论的协同设计体系，突破传统线性设计模式的局限性，通过智能技术赋能实现设计效率的指数级提升，推动定制衣柜等定制家具产业数字化转型与价值链重构。【方法】采用“理论建模-系统构建-实证验证”的递进式研究路径，聚焦定制衣柜应用场景，建立基于群体智能的三层协同架构体系。设计任务可分解为3个核心模块：用户数据采集与需求可视化模块、设计知识功能模块和用户协同设计自动生成模块。【结果】群体智能协同设计体系有效解决了海量个性化设计需求处理与高效服务供给的矛盾，证实了智能技术赋能传统制造业数字化转型的可行性。分层解耦的架构设计成功实现了设计知识结构化（知识图谱）、需求分析智能化（深度学习）和方案生成自动化（GAN算法）三大技术的集成创新。【结论】理论层面，提出“需求-知识－方案”的三元协同模型，拓展了群体智能理论在工业设计领域的应用范式；实践层面，针对定制衣柜开发的模块化技术架构，为行业数字化转型提供了可复用的解决方案。此设计为家居产业智能化升级提供了新的技术路径，要推动产业协同向更高维度发展，应聚焦于跨企业协同生态构建与云端智能服务模式创新。
林业工程 | 板式定制家具成品包装码垛空间利用率优化方法

林业工程 | 板式定制家具成品包装码垛空间利用率优化方法

摘要：【目的】在制造业智能化转型的产业背景下，板式定制家具行业凭借“个性化设计、柔性化生产”的核心竞争优势，实现了市场规模的快速拓展。然而，该行业“多品种、小批量、多批次”的生产特征，导致包装单元数量急剧增加与仓储空间受限之间的矛盾愈发显著，迫切需要借助科学的码垛方式来实现存储空间利用率的最大化。【方法】设计并实施基于分层贪心策略的码垛优化方法，通过构建复合优先级排序机制、分层平面布局以及动态空隙填充策略，并结合实际堆垛中的支撑面积约束与稳定性要求，提出了适用于板式定制家具成品包装码垛的空间规划优化方法。【结果】从某大型家具集团生产线采集基础数据并加以处理，将码垛空间优化方法与传统人工码垛方式对比后发现，托盘空间利用率从不足 40.00% 提高至 50.37% ，托盘使用数量从18个减少至11个。同时，该方法通过主动约束和优化支撑布局，将平均支撑面积比例大幅提升至 87.5% ，最小支撑比例也严格控制在 60% 的安全阈值范围之内。【结论】在现有设备条件和工人数量保持不变的情况下，码垛空间优化方法以最大化托盘空间利用率为目标，减少托盘使用数量，增强堆垛稳定性，实现了码垛过程的智能化决策升级，在显著提高空间利用率的同时，也为企业实现码垛高效化与降低成本提供了系统的技术支持。
林业工程 | 节子类型对尾巨按单板质量的影响

林业工程 | 节子类型对尾巨按单板质量的影响

摘要：【目的】探究节子类型对尾巨桉Eucalyptusurophylla ×E. grandis单板质量的影响，为促进尾巨桉木材合理高效利用和提高产品质量提供理论依据。【方法】以6年生尾巨按无节材和有节材为原料，旋切加工成单板，分别测定单板的厚度、背面裂隙率、表面粗糙度、润湿性和抗拉强度，并利用数字图像相关（DIC）技术对单板进行拉伸测试，分析节子类型对单板质量的影响。【结果】1）无节、活节和死节单板的实际平均厚度分别为1.70、1.71和 1.72mm ，有节单板的平均厚度大于无节单板；2）无节、活节和死节单板平均背面裂隙率分别为 35.11% 一 44.97% 和 63.27% ，与无节单板相比，有节单板的背面裂隙数量多、深度深，背面裂隙率有所提升；3）选择轮廓算术平均偏差（Ra）和轮廓最大高度（ ??Rz ）作为评定表面粗糙度的参数，无节、活节和死节部位的Ra值分别为49.22、80.43和 120.00μm ， Rz 值分别为221.89、470.02和 753.78μm ，有节部位的表面粗糙度显著高于无节部位；4）节子会影响单板的润湿性，脲醛树脂（UF）在无节、活节和死节部位 1～60s 的平均接触角分别为 62.01^° 、 100.81^° 和 55.41^° ，与无节部位相比，活节部位的润湿性下降，死节部位的润湿性上升；5）无节、活节和死节单板的平均顺纹抗拉强度分别为60.78、22.31和 16.21MPa ，平均横纹抗拉强度分别为0.57、0.48和 0.43MPa ，有节单板的抗拉强度显著低于无节单板，有节单板的顺纹抗拉强度下降幅度显著高于横纹抗拉强度。【结论】节子会对单板质量产生明显负面影响，其中活节的影响较小，死节的影响较大。

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